JP4555597B2 - Hydrogen pump for microtus - Google Patents

Hydrogen pump for microtus Download PDF

Info

Publication number
JP4555597B2
JP4555597B2 JP2004130156A JP2004130156A JP4555597B2 JP 4555597 B2 JP4555597 B2 JP 4555597B2 JP 2004130156 A JP2004130156 A JP 2004130156A JP 2004130156 A JP2004130156 A JP 2004130156A JP 4555597 B2 JP4555597 B2 JP 4555597B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
hydrogen permeable
microtus
pump
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004130156A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005298958A (en
Inventor
徹哉 石井
一喜 山本
聡史 玉木
航一郎 岩佐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP2004130156A priority Critical patent/JP4555597B2/en
Publication of JP2005298958A publication Critical patent/JP2005298958A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4555597B2 publication Critical patent/JP4555597B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

本発明は、マイクロタスシステム(micro−total analysis sy
stem)に使用される水素ポンプに関する。
The present invention relates to a micro-total system (micro-total analysis system).
It is related with the hydrogen pump used for stem).

最近、医療診断を患者の近傍で行うベッドサイド診断、大気や水や土壌中の環境汚染物
質のモニタリング、食品の安全性検査等現場において短時間に安価に診断したり分析する
技術のニーズは非常に高くなってきている。
Recently, there is a great need for technology to diagnose and analyze at low cost in the field, such as bedside diagnosis in the vicinity of patients, monitoring of environmental pollutants in the air, water and soil, and food safety inspection. It is getting higher.

例えば、従来高価且つ大型の装置を必要とした分析を、持ち運び可能な小型の分析装置
が代替が可能になれば、大病院にしか設置できなかった分析装置を開業医でも設置、利用
することが可能になり、診断結果を患者に簡便に早期にフィードバックすることが可能に
なる。
For example, if an analysis that previously required an expensive and large device could be replaced by a small portable analyzer, a practitioner could install and use an analyzer that could only be installed in a large hospital. Thus, the diagnosis result can be easily and quickly fed back to the patient.

又、高齢者の健康指標を高齢者の家族が測定し、その健康指標数値を在宅管理したり、
病院に定期的に送信して病院で管理することにより在宅医療環境がより優れたものとなる
In addition, the elderly's health index is measured by the elderly's family and the health index value is managed at home.
The home medical environment becomes more excellent by regularly sending to the hospital and managing it at the hospital.

又、環境ホルモン、ダイオキシン等の環境汚染物質を、高価且つ大型装置を使用するこ
となく、簡易測定することができれば、簡単且つ安価に環境診断することができる。更に
、持ち運び可能な小型の分析装置を用いて現場で環境汚染物質を分析することができれば
、よりきめ細かい安全環境を供出することができる。
If environmental pollutants such as environmental hormones and dioxins can be easily measured without using an expensive and large apparatus, environmental diagnosis can be performed easily and inexpensively. Furthermore, if environmental pollutants can be analyzed on site using a small portable analyzer, a more detailed safe environment can be provided.

このような測定を簡易に行うために、基板内又は基板上に微細流路、輸液ディバイス、
反応槽、電気泳動カラム、膜分離機構、液体クロマトグラフカラム、キャピラリーガスク
ロマトグラフィー(CGC)、キャピラリーグラフィー(ILC)、誘導型プラズマ(I
CP)、質量分析計(MS)、電気化学的測定装置等が内蔵されたマイクロタスシステム
の研究が盛んになされている。
In order to perform such measurement easily, a fine flow path, an infusion device,
Reaction tank, electrophoresis column, membrane separation mechanism, liquid chromatograph column, capillary gas chromatography (CGC), capillary chromatography (ILC), induction plasma (I
CP), mass spectrometers (MS), electrochemical measuring devices and the like have been actively studied on microtus systems.

上記マイクロタスシステムにおいては、試料や溶離液等の液体を輸送するための輸液デ
ィバイスとしては一般にマイクロポンプが使用されている。
In the microtus system, a micropump is generally used as an infusion device for transporting a liquid such as a sample or an eluent.

マイクロポンプとしては、例えば、ダイヤフラムと、該ダイヤフラムを往復変位させる
駆動手段と、前記ダイヤフラムで一部が画成された圧力室と、前記ダイヤフラムの変位計
測手段と、該変位計測手段で検出した値に基づいて前記ダイヤフラムの変位を制御する制
御手段とを備えてなるダイヤフラムポンプ(例えば、特許文献1参照。)が挙げられる。
Examples of the micropump include a diaphragm, a driving unit that reciprocates the diaphragm, a pressure chamber partially defined by the diaphragm, a displacement measuring unit of the diaphragm, and a value detected by the displacement measuring unit. The diaphragm pump (for example, refer patent document 1) provided with the control means which controls the displacement of the said diaphragm based on this.

又、異なるマイクロポンプとしては、ピストンとハウジングを相対的に移動させる第1
のアクチュエータと、このピストンの少なくとも一部を収納し軸方向に貫通した空間を有
するシリンダと、このシリンダとハウジングを相対的に移動させる第2のアクチュエータ
と、前記ピストン、前記シリンダ、前記ハウジングで形成されるポンプ室と、このポンプ
室と外部とを連絡する流体の吸入口と吐出口より構成される流体供給装置(例えば、特許
文献2参照。)、微細流路上に電気浸透流を発生させる方法による送液媒体の送液を行う
ポンプ(例えば、特許文献3参照。)等が挙げられる。
特開2001−132646号公報 特開2002−021715号公報 特開平10−10088号公報
Further, as a different micropump, the first moving the piston and the housing relative to each other is possible.
Actuator, a cylinder having at least a part of the piston and having a space penetrating in the axial direction, a second actuator for relatively moving the cylinder and the housing, and the piston, the cylinder, and the housing Fluid supply device (for example, refer to Patent Document 2) composed of a pump chamber that is connected to the pump chamber and the outside, and a method for generating an electroosmotic flow on a fine channel (For example, refer patent document 3) etc. which perform liquid feeding of the liquid feeding medium by (1).
JP 2001-132646 A JP 2002-021715 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-10088

しかし、上記マイクロポンプは、構造が複雑であり、濃縮部や検出部を作成する労力に
比べてポンプの作成労力が非常に大きい、ダイヤフラム構造やピストン構造のポンプは送
液媒体に脈動が生じる、電気浸透流を用いるポンプは高電圧の印加が必要である等の欠点
があった。
However, the structure of the micro pump is complicated, and the creation effort of the pump is very large compared to the effort of creating the concentration part and the detection part.Pumps with a diaphragm structure or a piston structure cause pulsation in the liquid feeding medium. The pump using the electroosmotic flow has a drawback that a high voltage needs to be applied.

更に、上記欠点がなく、電極および配線以外の全ての材質を加工性の良い高分子樹脂で
形成することが可能であり、極限的に微小化することも容易なマイクロポンプとして水素
ポンプ(例えば、特許文献4参照。)が挙げられるが、マイクロタスシステムに内蔵可能
な水素ポンプは製造困難であり、特に、複数の水素ポンプを一つのマイクロタスシステム
に内蔵させることは至難の業であった。
USP3,489,670号公報
Furthermore, it is possible to form all materials other than the electrode and the wiring with a polymer resin having good processability without the above-mentioned drawbacks, and a hydrogen pump (for example, a micropump that can be easily made extremely small) However, it is difficult to manufacture a hydrogen pump that can be built in a microtus system. In particular, it is extremely difficult to incorporate a plurality of hydrogen pumps in one microtus system.
USP 3,489,670

本発明の目的は、上記欠点に鑑み、マイクロタスシステムに内蔵して容易に製造でき、
試料、希釈液、溶解液、溶離液等の液体を連続的に輸液することができるマイクロタス用
水素ポンプを提供することにある。
In view of the above-mentioned drawbacks, the object of the present invention can be easily built in a microtus system,
An object of the present invention is to provide a microtass hydrogen pump that can continuously infuse liquids such as a sample, a diluting solution, a dissolving solution, and an eluent.

請求項1記載のマイクロタス用水素ポンプは、マイクロタスシステムに内蔵し、水素透過性電極に印加電圧を加えて発生させた水素ガスの圧力を用いて液体を輸液する水素ポンプであって、固体電解質膜の両面に、複数の水素透過性電極が形成されている絶縁性シートが積層されていることを特徴とする。 The hydrogen pump for microtus according to claim 1 is a hydrogen pump that is built in a microtus system and infuses a liquid using the pressure of hydrogen gas generated by applying an applied voltage to a hydrogen permeable electrode, An insulating sheet in which a plurality of hydrogen permeable electrodes are formed is laminated on both surfaces of the electrolyte membrane.

次に、図面を参照して請求項1記載のマイクロタス用水素ポンプを説明する。図1は請
求項1記載のマイクロタス用水素ポンプの一例を示す平面図であり、図2は図1における
A−A断面図である。
Next, the hydrogen pump for microtus according to claim 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing an example of a hydrogen pump for microtus according to claim 1, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

図中1は固体電解質膜である。固体電解質膜1は、パーフルオロイオン交換膜等の水素
イオンは透過するが、水素ガス及び電子は実質的に透過しない固体電解質膜である。
In the figure, 1 is a solid electrolyte membrane. The solid electrolyte membrane 1 is a solid electrolyte membrane that permeates hydrogen ions, such as a perfluoro ion exchange membrane, but does not substantially permeate hydrogen gas and electrons.

固体電解質膜1の両面には、複数の水素透過性電極3、3・・が形成されている絶縁性
シート2、2が積層されている。水素透過性電極3、3・・はそれぞれその周囲に導体リ
ード4、4・・が積層され、導体リード4、4・・電源に接続しやすいように絶縁性シー
ト2、2の端部まで延設されている。
On both surfaces of the solid electrolyte membrane 1, insulating sheets 2 and 2 on which a plurality of hydrogen permeable electrodes 3 are formed are laminated. Each of the hydrogen permeable electrodes 3, 3,... Has conductor leads 4, 4. It is installed.

上記絶縁性シート2は、絶縁性を有しシート状に形成しうるものであれば、特に限定さ
れるものではなく、例えば、紙;綿、絹、麻、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ナイロ
ン繊維、ガラス繊維等の繊維の織布又は不織布;ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系
樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系
樹脂、ポリイミド系樹脂等の熱可塑性樹脂フィルム;エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂フィルム等が挙げられる。
The insulating sheet 2 is not particularly limited as long as it has insulating properties and can be formed into a sheet shape. For example, paper; cotton; silk, hemp, polyester fiber, acrylic fiber, nylon fiber, Woven or non-woven fabrics of fibers such as glass fibers; thermoplastic resins such as polyolefin resins, polystyrene resins, polylactic acid resins, polyacrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins, polyimide resins; epoxy resins, Examples thereof include thermosetting resin films such as phenol resins and unsaturated polyester resins.

上記水素透過性電極3は、導電性及び水素透過性を有しシート状に形成しうるものであ
れば、特に限定されるものではなく、例えば、カーボンペーパー、導電性糸の織布又は不
織布、導電性糸と上記絶縁性の繊維の織布又は不織布、導電性トナーシート等が挙げられ
る。
The hydrogen permeable electrode 3 is not particularly limited as long as it has conductivity and hydrogen permeability and can be formed into a sheet shape. For example, carbon paper, woven fabric or nonwoven fabric of conductive yarn, Examples thereof include a woven or non-woven fabric of conductive yarn and the above insulating fiber, and a conductive toner sheet.

尚、水素透過性電極2、2には、公知の電極触媒(例えば、白金等)が担持されていて
もよい。
電極及び/又は電極上の触媒と固体電解質と水素が供給される空間は、接触するように
三相界面を有している。
The hydrogen permeable electrodes 2 and 2 may carry a known electrode catalyst (for example, platinum or the like).
The electrode and / or the space on which the catalyst on the electrode, the solid electrolyte, and hydrogen are supplied have a three-phase interface so as to come into contact with each other.

上記絶縁性シート2に水素透過性電極3を形成する方法は、従来公知の任意の方法が採
用されればよく、例えば、上記絶縁性シート2に貫通孔を開け、貫通孔に水素透過性電極
3を嵌合し、接着する方法が挙げられる。
The method for forming the hydrogen permeable electrode 3 on the insulating sheet 2 may be any conventionally known method. For example, a through hole is formed in the insulating sheet 2 and the hydrogen permeable electrode is formed in the through hole. The method of fitting 3 and bonding is mentioned.

上記絶縁性シート2が紙又は布の場合には、水素透過性電極3を形成すべき部分のみを
、非酸素雰囲気下で部分的に加熱して炭化することにより水素透過性電極3が形成される
のが好ましい。
When the insulating sheet 2 is paper or cloth, the hydrogen permeable electrode 3 is formed by partially heating and carbonizing only the portion where the hydrogen permeable electrode 3 is to be formed in a non-oxygen atmosphere. It is preferable.

又、上記絶縁性シート2が絶縁性糸の織布又は不織布紙の場合には、水素透過性電極3
を形成すべき部分のみに、部分的に導電性糸が織り込まれるか又はすき込まれて水素透過
性電極3が形成されるのが好ましい。
When the insulating sheet 2 is a woven or non-woven paper made of insulating yarn, the hydrogen permeable electrode 3
It is preferred that the hydrogen permeable electrode 3 is formed by partially weaving or scrambling the conductive yarn only in the portion to be formed.

上記絶縁性シートが紙、布又は絶縁性糸の織布又は不織布紙の場合には、水素透過性電
極同士の間の絶縁性シートは水素透過性であるから、発生した水素が隣の水素透過性電極
に漏れる可能性がある。
When the insulating sheet is paper, cloth, or a woven or non-woven paper of insulating yarn, the insulating sheet between the hydrogen permeable electrodes is hydrogen permeable, so that the generated hydrogen is permeable to the adjacent hydrogen. There is a possibility of leakage into the conductive electrode.

従って、発生した水素が隣の水素透過性電極に漏れないように、絶縁性シートの水素透
過性電極以外の部分は絶縁性を有し、且つ、ガスが非透過性であり、絶縁性シート内の水
素透過性電極同士が絶縁処理されていることが好ましい。
Therefore, in order to prevent the generated hydrogen from leaking to the adjacent hydrogen permeable electrode, the portions other than the hydrogen permeable electrode of the insulating sheet are insulative and the gas is impermeable, The hydrogen permeable electrodes are preferably insulated from each other.

上記絶縁性樹脂としては、絶縁性を有していればよく、例えば、ポリオレフィン系樹脂
、ポリスチレン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂
、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。
As said insulating resin, what is necessary is just to have insulation, for example, polyolefin resin, polystyrene resin, polylactic acid resin, polyacrylic resin, polycarbonate resin, polyester resin, polyimide resin, epoxy Resins, phenol resins, unsaturated polyester resins, silicon resins and the like can be mentioned.

上記絶縁性樹脂を絶縁性シートに含浸する方法は従来公知の任意の方法が採用されれば
よく、例えば、加熱溶融してプレスする方法、絶縁性樹脂溶液を絶縁性シートに含浸させ
、加熱乾燥又は硬化させる方法等が挙げられる。
The method for impregnating the insulating resin into the insulating sheet may be any conventionally known method, such as a method of heating and melting and pressing, impregnating the insulating sheet with an insulating resin solution, and drying by heating. Or the method of hardening is mentioned.

更に、上記絶縁性シート2が、織布や不織布等のように水素透過性を有する絶縁性シー
トの場合には、水素透過性電極3を形成すべき部分に、カーボンペーパー、導電性糸の織
布又は不織布、導電性糸と絶縁性糸の織布又は不織布並びに導電性トナーシートよりなる
群から選ばれた水素透過性電極が積層されてもよい。
Further, when the insulating sheet 2 is an insulating sheet having hydrogen permeability, such as a woven fabric or a non-woven fabric, carbon paper or conductive yarn weave is formed on the portion where the hydrogen permeable electrode 3 is to be formed. A hydrogen permeable electrode selected from the group consisting of a cloth or non-woven fabric, a woven or non-woven fabric of conductive yarn and insulating yarn, and a conductive toner sheet may be laminated.

又、水素透過性電極を水素透過性絶縁性シートに積層する場合には、水素透過性電極は
額縁状であって、水素透過性電極を形成すべき部分の周囲のみに形成してもよい。
When the hydrogen permeable electrode is laminated on the hydrogen permeable insulating sheet, the hydrogen permeable electrode may have a frame shape and may be formed only around the portion where the hydrogen permeable electrode is to be formed.

上記導体リード4は水素透過性電極3の一部と接続されておればよいが、水素透過性電
極3に均一に電気を印加できるように、水素透過性電極3の周囲を取り囲むように積層さ
れているのが好ましい。
The conductor lead 4 may be connected to a part of the hydrogen permeable electrode 3, but is laminated so as to surround the hydrogen permeable electrode 3 so that electricity can be uniformly applied to the hydrogen permeable electrode 3. It is preferable.

上記導体リード4の形成方法は、従来公知の任意の方法が採用されてよく、例えば、絶
縁性シート2又は水素透過性電極3上に金属箔を接着する方法、金属をメッキする方法、
金属をスパッタリングする方法、金属粒子を含む導電性塗料を塗布乾燥する方法等が挙げ
られる。
As the method for forming the conductor lead 4, any conventionally known method may be employed. For example, a method of bonding a metal foil on the insulating sheet 2 or the hydrogen permeable electrode 3, a method of plating a metal,
Examples thereof include a method of sputtering metal, a method of applying and drying a conductive paint containing metal particles, and the like.

水素透過性電極の電源としては、交流電源から直流変換装置を有する電源や、一次電池
、二次電池、太陽電池、燃料電池などの直流電源(必要に応じてDC−DC変換装置を有
してもよい。)が挙げられ、特に、ダイレクトメタノール燃料電池が好ましく、マイクロ
タスシステムにダイレクトメタノール燃料電池が内蔵しておき、該ダイレクトメタノール
燃料電池により発生された電気を水素透過性電極に通電するのが好ましい。
As a power source for the hydrogen permeable electrode, a power source having a DC converter from an AC power source, or a DC power source such as a primary battery, a secondary battery, a solar battery, a fuel cell (with a DC-DC converter if necessary) In particular, a direct methanol fuel cell is preferable, and a direct methanol fuel cell is built in the microtus system, and electricity generated by the direct methanol fuel cell is supplied to the hydrogen permeable electrode. Is preferred.

請求項2記載のマイクロタス用水素ポンプは、マイクロタスシステムに内蔵し、水素透過性電極に印加電圧を加えて発生させた水素ガスの圧力を用いて液体を輸液する水素ポンプであって、固体電解質膜の両面に、複数の水素透過性電極が形成されている絶縁性シートが積層され、更に、その両面に基板が積層され、各水素透過性電極に接して基板に気体流路が形成されていることを特徴とする。 The hydrogen pump for microtus according to claim 2 is a hydrogen pump that is incorporated in a microtus system and infuses a liquid using the pressure of hydrogen gas generated by applying an applied voltage to a hydrogen permeable electrode, An insulating sheet in which a plurality of hydrogen permeable electrodes are formed is laminated on both surfaces of the electrolyte membrane, and further, a substrate is laminated on both surfaces, and a gas flow path is formed in the substrate in contact with each hydrogen permeable electrode. It is characterized by.

次に、図面を参照して請求項2記載のマイクロタス用水素ポンプを説明する。図3は請
求項2記載のマイクロタス用水素ポンプの一例を示す要部断面図である。
Next, the hydrogen pump for microtus according to claim 2 will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part showing one example of the hydrogen pump for microtus according to claim 2.

図中1は固体電解質膜であり、両面に水素透過性電極3、31が形成されている絶縁性
シート2、21が積層されている。水素透過性電極3、31には、その周囲を取り囲むよ
うに導体リード4、41が積層されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a solid electrolyte membrane, in which insulating sheets 2 and 21 having hydrogen permeable electrodes 3 and 31 formed on both surfaces are laminated. Conductive leads 4 and 41 are laminated on the hydrogen permeable electrodes 3 and 31 so as to surround the periphery thereof.

上記固体電解質膜1と絶縁性シート2、21と導体リード4、41の両面に上部基板5
と下部基板51が積層され、水素透過性電極3と上部基板5の間及び水素透過性電極31
と下部基板51の間にそれぞれ上部貯蔵部6及び下部貯蔵部61が形成されている。
The upper substrate 5 is formed on both surfaces of the solid electrolyte membrane 1, the insulating sheets 2 and 21, and the conductor leads 4 and 41.
And the lower substrate 51 are stacked, and between the hydrogen permeable electrode 3 and the upper substrate 5 and the hydrogen permeable electrode 31.
An upper storage unit 6 and a lower storage unit 61 are formed between the upper substrate 51 and the lower substrate 51, respectively.

上部基板5には、上部貯蔵部6に連通した吸排気流路7が形成され、下部基板51には
、下部貯蔵部61に連通した吸排気流路71が形成されてマイクロタス用水素ポンプが形
成されている。
The upper substrate 5 is formed with an intake / exhaust flow path 7 communicating with the upper storage unit 6, and the lower substrate 51 is formed with an intake / exhaust flow path 71 communicating with the lower storage unit 61 to form a hydrogen pump for microtus. ing.

上記基板の素材は、特に限定されるものではなく、例えば、従来から使用されてきてい
る、ガラス、石英、シリコン等の無機材料、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる
The material of the substrate is not particularly limited, and examples thereof include conventionally used inorganic materials such as glass, quartz, and silicon, thermoplastic resins, and thermosetting resins.

上記無機材料は精度、加工性等が優れており、例えば、半導体微細加工技術において広
く用いられている光リソグラフィー技術を利用すれば、ガラスやシリコン基板上にミクロ
ンオーダーの溝を自在に形成することができる。
The above-mentioned inorganic materials are excellent in accuracy, workability, etc. For example, if optical lithography technology widely used in semiconductor microfabrication technology is used, micron-order grooves can be freely formed on glass or silicon substrates. Can do.

上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポ
リ乳酸系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられ、耐酸性、耐
アルカリ性を有する熱可塑性樹脂であるポリオレフィン系樹脂やポリアクリル系樹脂が好
ましい。
Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resins, polystyrene resins, polylactic acid resins, polyacrylic resins, polycarbonate resins, and the like, and polyolefin resins that are thermoplastic resins having acid resistance and alkali resistance. And polyacrylic resins are preferred.

又、熱硬化性樹脂は、未硬化時には、液状あるいは可塑性を有するパテ状であるものを
用いれば、硬化後には転写金型の形状をより忠実に転写できるという利点があり、低い線
膨張率、低い成形収縮率を示すので有利に用いることができる。このような熱硬化樹脂と
しては、コストや易取扱い性の点から、エポキシ樹脂を有利に用いることができる。
In addition, if the thermosetting resin is in a liquid or plastic putty form when uncured, there is an advantage that the shape of the transfer mold can be transferred more faithfully after curing, and a low linear expansion coefficient, It can be advantageously used because it exhibits a low mold shrinkage. As such a thermosetting resin, an epoxy resin can be advantageously used from the viewpoint of cost and easy handling.

次に、上記マイクロタス用水素ポンプの使用方法を説明する。先ず、下部貯留部61に
給排気流路71を通って水蒸気、メタノール又は水素ガスを供給し、下部貯留部61側の
水素透過性電極31がプラス電極になり上部貯留部6側の水素透過性電極3がマイナス電
極になるように通電する。
Next, a method of using the microtus hydrogen pump will be described. First, water vapor, methanol, or hydrogen gas is supplied to the lower reservoir 61 through the supply / exhaust flow path 71, and the hydrogen permeable electrode 31 on the lower reservoir 61 side becomes a positive electrode, and the hydrogen permeability on the upper reservoir 6 side. Energization is performed so that the electrode 3 becomes a negative electrode.

水素透過性電極31では、水蒸気は電気分解され、プロトンH+ が発生し、水蒸気とメ
タノールは電気分解され、酸素又は炭酸ガスとプロトンH+ が発生する。プロトンH+
固体電解質膜1内で電圧の印加方向と逆向きに移動し、移動したプロトンH+ は水素透過
性電極3で電子を受取って水素ガスになる。
In the hydrogen permeable electrode 31, water vapor is electrolyzed to generate proton H + , and water vapor and methanol are electrolyzed to generate oxygen or carbon dioxide gas and proton H + . The proton H + moves in the direction opposite to the voltage application direction in the solid electrolyte membrane 1, and the proton H + that has moved receives electrons at the hydrogen permeable electrode 3 and becomes hydrogen gas.

又、水素ガスの場合には、水素ガスは水素透過性電極31でプロトン化されプロトンH
+ が発生する。プロトンH+ は固体電解質膜1内で電圧の印加方向と逆向きに移動し、移
動したプロトンH+ は水素透過性電極3で電子を受取って水素ガスになり、水素透過性電
極6で発生した水素ガスにより、上部貯蔵部6及び給排気流路7内は加圧される。
In the case of hydrogen gas, the hydrogen gas is protonated at the hydrogen permeable electrode 31 and proton H
+ Occurs. Proton H + moves in the direction opposite to the voltage application direction in the solid electrolyte membrane 1, and the moved proton H + receives electrons at the hydrogen permeable electrode 3 to become hydrogen gas and is generated at the hydrogen permeable electrode 6. The inside of the upper storage part 6 and the supply / exhaust flow path 7 is pressurized by hydrogen gas.

又、上部貯蔵部6及び/又は吸排気流路7に水素ガスが存在する状態で水素透過性電極
3と水素透過性電極31に、水素透過性電極3がプラス極になり、水素透過性電極31が
マイナス極になるように電圧を印加すると、水素透過性電極3では、水素ガスはプロトン
+ になり、プロトンH+ は固体電解質膜1内で電圧の印加方向と逆向きに移動し、移動
したプロトンH+ は水素透過性電極31で電子を受取って水素ガスになる。
Further, the hydrogen permeable electrode 3 becomes a positive electrode to the hydrogen permeable electrode 3 and the hydrogen permeable electrode 31 in a state where hydrogen gas is present in the upper reservoir 6 and / or the intake / exhaust flow path 7, and the hydrogen permeable electrode 31. When a voltage is applied so that becomes negative, in the hydrogen permeable electrode 3, the hydrogen gas becomes proton H + , and the proton H + moves in the direction opposite to the voltage application direction in the solid electrolyte membrane 1. The proton H + received by the hydrogen permeable electrode 31 becomes hydrogen gas.

上述の通り、水素透過性電極3と水素透過性電極31に電圧の印加方向が交互に逆にな
るように通電することにより、加圧減圧を交互に行うことができる。又、印加する電流を
制御することにより、加圧、減圧の加減を調整することが出来る。
As described above, pressurization and depressurization can be alternately performed by energizing the hydrogen permeable electrode 3 and the hydrogen permeable electrode 31 so that the voltage application directions are alternately reversed. Further, by controlling the applied current, it is possible to adjust the pressurization and depressurization.

請求項3記載のマイクロタス用水素ポンプは、マイクロタスシステムに内蔵し、水素透過性電極に印加電圧を加えて発生させた水素ガスの圧力を用いて液体を輸液する水素ポンプであって、固体電解質膜の一面に水素透過性導電性シートが積層され、他面に複数の水素透過性電極が形成されている絶縁性シートが積層されていることを特徴とする。 The hydrogen pump for microtus according to claim 3 is a hydrogen pump that is incorporated in a microtus system and infuses a liquid using the pressure of hydrogen gas generated by applying an applied voltage to a hydrogen permeable electrode, A hydrogen-permeable conductive sheet is laminated on one surface of the electrolyte membrane, and an insulating sheet in which a plurality of hydrogen-permeable electrodes are formed is laminated on the other surface.

次に、図面を参照して請求項3記載のマイクロタス用水素ポンプを説明する。図4は請
求項3記載のマイクロタス用水素ポンプの一例を示す断面図である。このマイクロタス用
水素ポンプの平面図は図1と同様であり、図1におけるA−A断面図である。
Next, the hydrogen pump for microtus according to claim 3 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the hydrogen pump for microtus according to claim 3. The plan view of this microtus hydrogen pump is the same as FIG. 1, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

図中1は固体電解質膜であり、固体電解質膜1の一面に水素透過性導電性シート8が積
層され、他面には、複数の水素透過性電極3、3・・が形成されている絶縁性シート2、
2が積層されている。水素透過性電極3、3・・はそれぞれその周囲に導体リード4、4
・・が積層され、導体リード4、4・・電源に接続しやすいように絶縁性シート2、2の
端部まで延設されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a solid electrolyte membrane, in which a hydrogen permeable conductive sheet 8 is laminated on one surface of the solid electrolyte membrane 1 and a plurality of hydrogen permeable electrodes 3, 3. Sex sheet 2,
2 are stacked. The hydrogen permeable electrodes 3, 3.
.. are laminated and are extended to the ends of the insulating sheets 2 and 2 so as to be easily connected to the conductor leads 4 and 4.

上記水素透過性導電性シート8は、水素透過性及び導電性を有するシートであれば特に
限定されず、例えば、カーボンペーパー、炭素化された布、導電性糸の織布又は不織布、
導電性糸と絶縁性糸の織布又は不織布、導電性トナーシート等が挙げられる。
The hydrogen permeable conductive sheet 8 is not particularly limited as long as it is a sheet having hydrogen permeability and conductivity. For example, carbon paper, carbonized cloth, conductive yarn woven fabric or nonwoven fabric,
Examples thereof include a woven or non-woven fabric of conductive yarn and insulating yarn, and a conductive toner sheet.

請求項4記載のマイクロタス用水素ポンプは、マイクロタスシステムに内蔵し、水素透過性電極に印加電圧を加えて発生させた水素ガスの圧力を用いて液体を輸液する水素ポンプであって、固体電解質膜の一面に水素透過性導電性シートが積層され、他面に複数の水素透過性電極が形成されている絶縁性シートが積層され、更に、その両面に基板が積層され、各基板には水素透過性電極に対応する位置に気体流路が形成されていることを特徴とする。 The hydrogen pump for microtus according to claim 4 is a hydrogen pump that is incorporated in a microtus system and infuses a liquid using the pressure of hydrogen gas generated by applying an applied voltage to a hydrogen permeable electrode, A hydrogen permeable conductive sheet is laminated on one surface of the electrolyte membrane, an insulating sheet in which a plurality of hydrogen permeable electrodes are formed is laminated on the other surface, and a substrate is further laminated on both surfaces. A gas flow path is formed at a position corresponding to the hydrogen permeable electrode.

次に、図面を参照して請求項4記載のマイクロタス用水素ポンプを説明する。図5は請
求項4記載のマイクロタス用水素ポンプの一例を示す要部断面図である。
Next, the hydrogen pump for microtus according to claim 4 will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of the hydrogen pump for microtus according to claim 4.

図中1は固体電解質膜であり、上面に水素透過性電極3が形成されている絶縁性シート
2が積層され、下面に水素透過性導電性シート8が積層されている。水素透過性電極3に
は、その周囲を取り囲むように導体リード4が積層され、水素透過性導電性シート8には
、導体リード4に対応するように導体リード41が積層されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a solid electrolyte membrane, in which an insulating sheet 2 having a hydrogen permeable electrode 3 formed thereon is laminated, and a hydrogen permeable conductive sheet 8 is laminated on a lower surface. Conductive leads 4 are laminated on the hydrogen permeable electrode 3 so as to surround the periphery thereof, and conductive leads 41 are laminated on the hydrogen permeable conductive sheet 8 so as to correspond to the conductive leads 4.

上記固体電解質膜1と絶縁性シート2、水素透過性導電性シート8及び導体リード4、
41の両面に上部基板5と下部基板51が積層され、水素透過性電極3と上部基板5の間
及び水素透過性導電性シート8と下部基板51の間にそれぞれ上部貯蔵部6及び下部貯蔵
部61が形成されている。
The solid electrolyte membrane 1 and the insulating sheet 2, the hydrogen permeable conductive sheet 8 and the conductor lead 4;
The upper substrate 5 and the lower substrate 51 are laminated on both sides of the substrate 41, and the upper storage unit 6 and the lower storage unit are disposed between the hydrogen permeable electrode 3 and the upper substrate 5 and between the hydrogen permeable conductive sheet 8 and the lower substrate 51, respectively. 61 is formed.

上部基板5には、上部貯蔵部6に連通した吸排気流路7が形成され、下部基板51には
、下部貯蔵部61に連通した吸排気流路71が形成されてマイクロタス用水素ポンプが形
成されている。
The upper substrate 5 is formed with an intake / exhaust flow path 7 communicating with the upper storage unit 6, and the lower substrate 51 is formed with an intake / exhaust flow path 71 communicating with the lower storage unit 61 to form a hydrogen pump for microtus. ing.

上記マイクロタス用水素ポンプの使用方法は、水素透過性導電性シート8を一方の電極
として使用する以外は前述の通りである。
The method of using the hydrogen pump for microtus is as described above except that the hydrogen permeable conductive sheet 8 is used as one electrode.

請求項5記載のマイクロタス用水素ポンプは、マイクロタスシステムに内蔵し、水素透過性電極に印加電圧を加えて発生させた水素ガスの圧力を用いて液体を輸液する水素ポンプであって、固体電解質膜の両面に、少なくとも一面にカーボン層よりなる水素透過性電極が形成されてなる難燃性水素透過性基材が、水素透過性電極が固体電解質膜に接触するように積層されており、前記難燃性水素透過性基材が、ガラス繊維の織布又は不織布であることを特徴とする。The hydrogen pump for microtus according to claim 5 is a hydrogen pump that is built in a microtus system and infuses a liquid using the pressure of hydrogen gas generated by applying an applied voltage to a hydrogen permeable electrode, A flame retardant hydrogen permeable base material in which a hydrogen permeable electrode made of a carbon layer is formed on at least one surface is laminated on both surfaces of the electrolyte membrane so that the hydrogen permeable electrode is in contact with the solid electrolyte membrane, The flame-retardant hydrogen-permeable substrate is a woven or non-woven fabric of glass fiber.

次に、図面を参照して請求項10記載のマイクロタス用水素ポンプを説明する。図6は
請求項10記載のマイクロタス用水素ポンプの一例を示す平面図であり、図7は図6にお
けるB−B断面図である。
Next, the hydrogen pump for microtus according to claim 10 will be described with reference to the drawings. 6 is a plan view showing an example of a hydrogen pump for microtus according to claim 10, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

図中1は固体電解質膜である。固体電解質膜1は、パーフルオロイオン交換膜等の水素
イオンは透過するが、水素ガス及び電子は実質的に透過しない固体電解質膜である。
In the figure, 1 is a solid electrolyte membrane. The solid electrolyte membrane 1 is a solid electrolyte membrane that permeates hydrogen ions, such as a perfluoro ion exchange membrane, but does not substantially permeate hydrogen gas and electrons.

固体電解質膜1の両面には、カーボン層よりなる水素透過性電極3’が複数形成されて
なる難燃性水素透過性基材2’、2’が、水素透過性電極3’が固体電解質膜1に接触す
るように積層されている。
A flame retardant hydrogen permeable base material 2 ′, 2 ′ in which a plurality of hydrogen permeable electrodes 3 ′ made of a carbon layer are formed on both surfaces of the solid electrolyte membrane 1, and the hydrogen permeable electrode 3 ′ is a solid electrolyte membrane. 1 to be in contact with each other.

又、難燃性水素透過性基材2’と水素透過性電極3’の間であって、水素透過性電極3
’、3’・・の周囲付近に額縁状の導体リード4、4・・が積層され、導体リード4、4
・・電源に接続するために難燃性水素透過性基材2’、2’の端部まで延設されている。
Also, between the flame retardant hydrogen permeable substrate 2 ′ and the hydrogen permeable electrode 3 ′, the hydrogen permeable electrode 3
Frame-shaped conductor leads 4, 4,... Are laminated around the periphery of '3' ..
.. Extending to the ends of the flame retardant hydrogen permeable substrates 2 ′ and 2 ′ for connection to the power source.

又、9はポリイミドフィルム等の絶縁性フィルムであり、導体リード4が固体電解質膜
1に接触しないように導体リード4と固体電解質膜1の間に介在させてある。
Reference numeral 9 denotes an insulating film such as a polyimide film, which is interposed between the conductor lead 4 and the solid electrolyte membrane 1 so that the conductor lead 4 does not contact the solid electrolyte membrane 1.

上記難燃性水素透過性基材2’は、難燃性であって水素透過性を有する任意の基材が使
用できるが、カーボン層を形成する際に高熱がかかることがあるので、ガラス繊維の織布
又は不織布が好ましい。
As the flame retardant hydrogen permeable base material 2 ′, any base material that is flame retardant and has hydrogen permeability can be used. However, since a high temperature may be applied when forming the carbon layer, glass fiber is used. The woven or non-woven fabric is preferred.

カーボン層よりなる水素透過性電極3’の形成方法は、従来公知の任意の方法が採用さ
れてよく、例えば、カーボンブラックを含有する導電性塗料を塗布乾燥する方法が挙げら
れる。
As a method for forming the hydrogen permeable electrode 3 ′ made of the carbon layer, any conventionally known method may be employed. For example, a method of applying and drying a conductive paint containing carbon black may be used.

しかし、カーボン層は水素透過性であることが必要であり、導電性が優れているのが好
ましいので、難燃性水素透過性基材2’に高分子樹脂組成物を塗布した後、非酸素雰囲気
下で焼成して形成されるのが好ましい。
However, since the carbon layer needs to be hydrogen permeable and preferably has excellent electrical conductivity, after the polymer resin composition is applied to the flame retardant hydrogen permeable substrate 2 ′, non-oxygen It is preferably formed by firing in an atmosphere.

上記高分子樹脂組成物は、非酸素雰囲気下で焼成することにより炭素化しうる高分子樹
脂を含有する組成物であればよく、高分子樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂
、ポリスチレン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂
、ポリエステル系樹脂等の熱可塑性樹脂;エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ポリイミド系樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
The polymer resin composition may be a composition containing a polymer resin that can be carbonized by firing in a non-oxygen atmosphere. Examples of the polymer resin include polyolefin resins, polystyrene resins, and polyresins. Examples thereof include thermoplastic resins such as lactic acid resins, polyacrylic resins, polycarbonate resins, and polyester resins; and thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, unsaturated polyester resins, and polyimide resins.

上記高分子樹脂組成物は、樹脂組成物を難燃性水素透過性基材2’に塗布し易いように
、アルコール、アセトン、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフ
ラン、ジメチルホルムアミド等の高分子樹脂を溶解又は分散しうる有機溶媒が添加されて
いてもよい。
The polymer resin composition is made of a polymer resin such as alcohol, acetone, ethyl acetate, toluene, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, or dimethylformamide so that the resin composition can be easily applied to the flame retardant hydrogen permeable substrate 2 ′. An organic solvent that can be dissolved or dispersed may be added.

又、導電性を付与するために、カーボンブラック粒子、黒鉛、炭素繊維、金属粒子等が
添加されていてもよい。
In order to impart conductivity, carbon black particles, graphite, carbon fibers, metal particles and the like may be added.

上記非酸素雰囲気下で焼成するとは、真空又は窒素、アルゴン、ネオン等の不活性ガス
雰囲気下で、高分子樹脂を燃焼することなく加熱処理することを意味し、高分子樹脂の炭
素以外の元素を飛ばしてカーボン層を形成する。
Firing in the above non-oxygen atmosphere means heat treatment without burning the polymer resin under vacuum or an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, neon, etc., and elements other than carbon of the polymer resin To form a carbon layer.

尚、焼成温度は高分子樹脂により異なるが難燃性水素透過性基材2’が焼成され破壊さ
れない温度であり、一般に500〜1000℃である。
Although the firing temperature varies depending on the polymer resin, it is a temperature at which the flame retardant hydrogen permeable substrate 2 ′ is fired and not destroyed, and is generally 500 to 1000 ° C.

尚、水素透過性電極3’には水素をイオン化させるための触媒(例えば、白金等)が担
持されていてもよい。
The hydrogen permeable electrode 3 ′ may carry a catalyst (for example, platinum) for ionizing hydrogen.

上記導体リード4は水素透過性電極3’の一部と接続されておればよいが、水素透過性
電極3’に均一に電気を印加できるように、水素透過性電極3’の周囲を取り囲むように
積層されているのが好ましい。
The conductor lead 4 only needs to be connected to a part of the hydrogen permeable electrode 3 ′, but surrounds the periphery of the hydrogen permeable electrode 3 ′ so that electricity can be uniformly applied to the hydrogen permeable electrode 3 ′. Is preferably laminated.

又、導体リード4を電源に接続しやすくするために、導体リード4を難燃性水素透過性
基材2’の端部で折り返し、難燃性水素透過性基材2’の他の面まで延設してもよい。
In order to make it easy to connect the conductor lead 4 to the power source, the conductor lead 4 is folded back at the end of the flame retardant hydrogen permeable base material 2 ′ to the other surface of the flame retardant hydrogen permeable base material 2 ′. It may be extended.

又、水素透過性電極3’を、高分子樹脂組成物を非酸素雰囲気下で焼成して形成する場
合には、高分子樹脂組成物を難燃性水素透過性基材2’に塗布する前又は塗布後に良導電
性金属粒子と上記高分子樹脂を含有する導電性塗料を塗布し、非酸素雰囲気下で焼成して
水素透過性電極3’と導体リード4を同時に形成するのが好ましい。
When the hydrogen permeable electrode 3 ′ is formed by baking the polymer resin composition in a non-oxygen atmosphere, the polymer resin composition is applied to the flame retardant hydrogen permeable substrate 2 ′. Alternatively, it is preferable that after the application, a conductive paint containing highly conductive metal particles and the above polymer resin is applied and fired in a non-oxygen atmosphere to form the hydrogen permeable electrode 3 ′ and the conductor lead 4 simultaneously.

上記難燃性水素透過性基材2’は、水素透過性であるから発生した水素が隣の水素透過
性電極に漏れる可能性があるので、発生した水素が隣の水素透過性電極に漏れないように
、難燃性水素透過性基材2’の水素透過性電極以外の部分が、ガスが非透過性であるよう
な樹脂を含浸するなどの公知の処理がなされ、難燃性水素透過性基材2’の水素透過性電
極同士が絶縁処理されていることが好ましい。
Since the flame retardant hydrogen permeable base material 2 ′ is hydrogen permeable, the generated hydrogen may leak to the adjacent hydrogen permeable electrode, so that the generated hydrogen does not leak to the adjacent hydrogen permeable electrode. As described above, a portion other than the hydrogen permeable electrode of the flame retardant hydrogen permeable substrate 2 ′ is subjected to a known treatment such as impregnation with a resin that is non-permeable to gas, and thus flame retardant hydrogen permeability is achieved. It is preferable that the hydrogen permeable electrodes of the base material 2 ′ are insulated.

上記ガスが非透過性であるような樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリ
スチレン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。
又、ガスが非透過性であるとは、実質上問題のない程度の非透過であることを意味する
Examples of the resin in which the gas is impermeable include, for example, polyolefin resin, polystyrene resin, polylactic acid resin, polyacrylic resin, polycarbonate resin, polyester resin, polyimide resin, epoxy resin, phenol Resins, unsaturated polyester resins, silicon resins and the like can be mentioned.
Further, that the gas is non-permeable means that the gas is substantially non-permeable.

上記絶縁性樹脂を難燃性水素透過性基材2’に含浸する方法は、従来公知の任意の方法
が採用されればよく、例えば、加熱溶融してプレスする方法、絶縁性樹脂溶液を難燃性水
素透過性基材に含浸させ、加熱乾燥又は硬化させる方法等が挙げられる。
As a method of impregnating the above-mentioned insulating resin into the flame-retardant hydrogen-permeable base material 2 ′, any conventionally known method may be employed. For example, a method in which the resin is heated and melted and pressed, an insulating resin solution is difficult to be used. Examples include a method of impregnating a flammable hydrogen-permeable base material and then drying by heating or curing.

本発明の特定の実施態様は、固体電解質膜の両面に、少なくとも一面にカーボン層よりなる水素透過性電極が形成されてなる難燃性水素透過性基材が、水素透過性電極が固体電解質膜に接触するように積層され、更に、その両面に基板が積層され、基板には前記水素透過性電極に対応する位置に気体流路が形成されていることを特徴とする。 A specific embodiment of the present invention is that a flame retardant hydrogen permeable substrate in which a hydrogen permeable electrode made of a carbon layer is formed on at least one surface is formed on both sides of a solid electrolyte membrane, and the hydrogen permeable electrode is a solid electrolyte membrane. Further, the substrate is laminated on both sides thereof, and a gas flow path is formed on the substrate at a position corresponding to the hydrogen permeable electrode.

次に、図面を参照して上記マイクロタス用水素ポンプを説明する。図8は上記マイクロタス用水素ポンプの一例を示す要部断面図である。 Next, with reference to the drawings the micro task for hydrogen pump. Figure 8 is a fragmentary cross-sectional view showing an example of the micro-task for hydrogen pump.

図中1は固体電解質膜であり、その両面に、カーボン層よりなる水素透過性電極3’、
31’が形成されている難燃性水素透過性基材2’、21’が、水素透過性電極3’、3
1’が固体電解質膜1に接触するように積層されている。水素透過性電極3’、31’に
は、その周囲を取り囲むように導体リード4、41が積層されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a solid electrolyte membrane, on both sides of which a hydrogen permeable electrode 3 ′ made of a carbon layer,
The flame retardant hydrogen permeable base material 2 ', 21' on which 31 'is formed is a hydrogen permeable electrode 3', 3 '
1 ′ is laminated so as to contact the solid electrolyte membrane 1. Conductor leads 4 and 41 are laminated on the hydrogen permeable electrodes 3 ′ and 31 ′ so as to surround the periphery thereof.

上記固体電解質膜1と難燃性水素透過性基材2’、21’と導体リード4、41の両面
に上部基板5と下部基板51が積層され、水素透過性電極3’と上部基板5の間及び水素
透過性電極31’と下部基板51の間にそれぞれ上部貯蔵部6及び下部貯蔵部61が形成
されている。
An upper substrate 5 and a lower substrate 51 are laminated on both surfaces of the solid electrolyte membrane 1, the flame retardant hydrogen permeable base materials 2 ′ and 21 ′ and the conductor leads 4 and 41, and the hydrogen permeable electrode 3 ′ and the upper substrate 5 An upper storage unit 6 and a lower storage unit 61 are formed between the hydrogen permeable electrode 31 ′ and the lower substrate 51, respectively.

上部基板5には、上部貯蔵部6に連通した給排気流路7が形成され、下部基板51には
、下部貯蔵部61に連通した給排気流路71が形成されてマイクロタス用水素ポンプが形
成されている。
The upper substrate 5 is formed with an air supply / exhaust flow path 7 communicating with the upper storage unit 6, and the lower substrate 51 is formed with an air supply / exhaust flow path 71 communicating with the lower storage unit 61 so that the hydrogen pump for microtus Is formed.

本発明の特定の実施態様は、固体電解質膜の一面に水素透過性導電性シートが積層され、他面には、少なくとも一面にカーボン層よりなる水素透過性電極が形成されてなる難燃性水素透過性基材が、水素透過性電極が固体電解質膜に接触するように積層されていることを特徴とする。 A specific embodiment of the present invention is a flame retardant hydrogen in which a hydrogen permeable conductive sheet is laminated on one side of a solid electrolyte membrane, and a hydrogen permeable electrode made of a carbon layer is formed on at least one side of the other side. The permeable base material is laminated so that the hydrogen permeable electrode is in contact with the solid electrolyte membrane.

次に、図面を参照して上記マイクロタス用水素ポンプを説明する。図9は上記マイクロタス用水素ポンプの一例を示す断面図である。このマイクロタス用水素ポンプの平面図は図6と同様であり、図6におけるB−B断面図である。 Next, with reference to the drawings the micro task for hydrogen pump. Figure 9 is a sectional view showing an example of the micro-task for hydrogen pump. The plan view of this microtus hydrogen pump is the same as FIG. 6, and is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

図中1は固体電解質膜であり、固体電解質膜1の一面に水素透過性導電性シート8が積
層され、他面には、複数のカーボン層よりなる水素透過性電極3’、3’・・が形成され
ている難燃性水素透過性基材2’が積層されている。水素透過性電極3’、3’・・はそ
れぞれその周囲に導体リード4、4・・が積層され、導体リード4、4・・電源に接続し
やすいように難燃性水素透過性基材2’の端部まで延設されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a solid electrolyte membrane. A hydrogen permeable conductive sheet 8 is laminated on one surface of the solid electrolyte membrane 1, and hydrogen permeable electrodes 3 ′, 3 ′,. A flame retardant hydrogen permeable base material 2 ′ is formed. The hydrogen permeable electrodes 3 ′, 3 ′,... Are laminated with conductor leads 4, 4,... Around the respective electrodes, so that the conductor leads 4, 4,. It extends to the end of '.

又、9は絶縁性フィルムであり、導体リード4が固体電解質膜1に接触しないように導
体リード4と固体電解質膜1の間に介在させてある。
An insulating film 9 is interposed between the conductor lead 4 and the solid electrolyte membrane 1 so that the conductor lead 4 does not come into contact with the solid electrolyte membrane 1.

本発明の特定の実施態様は、固体電解質膜の一面に水素透過性導電性シートが積層され、他面には、少なくとも一面にカーボン層よりなる水素透過性電極が形成されてなる難燃性水素透過性基材が、水素透過性電極が固体電解質膜に接触するように積層され、更に、その両面に基板が積層され、基板には前記水素透過性電極に対応する位置に気体流路が形成されていることを特徴とする。 A specific embodiment of the present invention is a flame retardant hydrogen in which a hydrogen permeable conductive sheet is laminated on one side of a solid electrolyte membrane, and a hydrogen permeable electrode made of a carbon layer is formed on at least one side of the other side. The permeable base material is laminated so that the hydrogen permeable electrode is in contact with the solid electrolyte membrane, and further, the substrate is laminated on both sides thereof, and a gas flow path is formed on the substrate at a position corresponding to the hydrogen permeable electrode. It is characterized by being.

次に、図面を参照して上記マイクロタス用水素ポンプを説明する。図10は上記マイクロタス用水素ポンプの一例を示す要部断面図である。 Next, with reference to the drawings the micro task for hydrogen pump. Figure 10 is a fragmentary cross-sectional view showing an example of the micro-task for hydrogen pump.

図中1は固体電解質膜であり、上面にカーボン層よりなる水素透過性電極3’が形成さ
れている難燃性水素透過性基材2’が積層され、下面に水素透過性導電性シート8が積層
されている。水素透過性電極3’には、その周囲を取り囲むように導体リード4が積層さ
れ、水素透過性導電性シート8には、導体リード4に対応するように導体リード41が積
層されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a solid electrolyte membrane, in which a flame retardant hydrogen permeable base material 2 ′ having a hydrogen permeable electrode 3 ′ formed of a carbon layer is formed on the upper surface, and a hydrogen permeable conductive sheet 8 is formed on the lower surface. Are stacked. Conductive leads 4 are laminated on the hydrogen permeable electrode 3 ′ so as to surround the periphery thereof, and conductive leads 41 are laminated on the hydrogen permeable conductive sheet 8 so as to correspond to the conductive leads 4.

上記固体電解質膜1と難燃性水素透過性基材2’、水素透過性導電性シート8及び導体
リード4、41の両面に上部基板5と下部基板51が積層され、水素透過性電極3’と上
部基板5の間及び水素透過性導電性シート8と下部基板51の間にそれぞれ上部貯蔵部6
及び下部貯蔵部61が形成されている。
An upper substrate 5 and a lower substrate 51 are laminated on both surfaces of the solid electrolyte membrane 1, the flame retardant hydrogen permeable base material 2 ′, the hydrogen permeable conductive sheet 8 and the conductor leads 4, 41, and the hydrogen permeable electrode 3 ′. Between the upper substrate 5 and the hydrogen permeable conductive sheet 8 and the lower substrate 51, respectively.
And the lower storage part 61 is formed.

上部基板5には、上部貯蔵部6に連通した吸排気流路7が形成され、下部基板51には
、下部貯蔵部61に連通した吸排気流路71が形成されてマイクロタス用水素ポンプが形
成されている。
The upper substrate 5 is formed with an intake / exhaust flow path 7 communicating with the upper storage unit 6, and the lower substrate 51 is formed with an intake / exhaust flow path 71 communicating with the lower storage unit 61 to form a hydrogen pump for microtus. ing.

上記マイクロタス用水素ポンプの使用方法は、水素透過性導電性シート8を一方の電極
として使用する以外は前述の通りである。
The method of using the hydrogen pump for microtus is as described above except that the hydrogen permeable conductive sheet 8 is used as one electrode.

本発明のマイクロタス用水素ポンプの構成は上述の通りであり、複数の水素ポンプを容
易に製造でき、特に、マイクロタスシステムに内蔵して容易に製造できる。又、得られた
マイクロタス用水素ポンプは試料、希釈液、溶解液、溶離液等の液体を連続的に輸液する
ことができる。
The configuration of the hydrogen pump for microtus of the present invention is as described above, and a plurality of hydrogen pumps can be easily manufactured, and in particular, it can be easily manufactured by being built in a microtus system. In addition, the obtained microtass hydrogen pump can continuously infuse liquids such as samples, diluents, dissolved solutions, and eluents.

本発明のマイクロタス用水素ポンプの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the hydrogen pump for microtuses of this invention. 図1におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. 本発明のマイクロタス用水素ポンプの異なる例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the example from which the hydrogen pump for microtuses of this invention differs. 本発明のマイクロタス用水素ポンプの異なる例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example from which the hydrogen pump for microtuses of this invention differs. 本発明のマイクロタス用水素ポンプの異なる例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the example from which the hydrogen pump for microtuses of this invention differs. 本発明のマイクロタス用水素ポンプの異なる例を示す平面図である。It is a top view which shows the example from which the hydrogen pump for microtuses of this invention differs. 図6におけるB−B断面図である。It is BB sectional drawing in FIG. 本発明のマイクロタス用水素ポンプの異なる例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the example from which the hydrogen pump for microtuses of this invention differs. 本発明のマイクロタス用水素ポンプの異なる例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example from which the hydrogen pump for microtuses of this invention differs. 本発明のマイクロタス用水素ポンプの異なる例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the example from which the hydrogen pump for microtuses of this invention differs.

符号の説明Explanation of symbols

1 固体電解質膜
2 絶縁性シート
2’ 難燃性水素透過性基材
3、3’ 水素透過性電極
4 導体リード
5 上部基板
51 下部基板
6 上部貯蔵部
61 下部貯蔵部
7 吸排気流路
71 吸排気流路
8 水素透過性導電性シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid electrolyte membrane 2 Insulating sheet 2 'Flame retardant hydrogen permeable base material 3, 3' Hydrogen permeable electrode 4 Conductor lead 5 Upper substrate 51 Lower substrate 6 Upper storage part 61 Lower storage part 7 Intake / exhaust flow path 71 Intake / exhaust flow Path 8 Hydrogen permeable conductive sheet

Claims (5)

マイクロタスシステムに内蔵し、水素透過性電極に印加電圧を加えて発生させた水素ガスの圧力を用いて液体を輸液する水素ポンプであって、
固体電解質膜の両面に、複数の水素透過性電極が形成されている絶縁性シートが積層されていることを特徴とするマイクロタス用水素ポンプ。
A hydrogen pump that is built in a microtus system and infuses liquid using the pressure of hydrogen gas generated by applying an applied voltage to a hydrogen permeable electrode,
A hydrogen pump for microtus characterized in that an insulating sheet in which a plurality of hydrogen permeable electrodes are formed is laminated on both surfaces of a solid electrolyte membrane.
マイクロタスシステムに内蔵し、水素透過性電極に印加電圧を加えて発生させた水素ガスの圧力を用いて液体を輸液する水素ポンプであって、
固体電解質膜の両面に、複数の水素透過性電極が形成されている絶縁性シートが積層され、更に、その両面に基板が積層され、各水素透過性電極に接して基板に気体流路が形成されていることを特徴とするマイクロタス用水素ポンプ。
A hydrogen pump that is built in a microtus system and infuses liquid using the pressure of hydrogen gas generated by applying an applied voltage to a hydrogen permeable electrode,
An insulating sheet on which a plurality of hydrogen permeable electrodes are formed is laminated on both sides of the solid electrolyte membrane, and a substrate is further laminated on both sides, and a gas flow path is formed on the substrate in contact with each hydrogen permeable electrode. A hydrogen pump for microtus characterized by the above.
マイクロタスシステムに内蔵し、水素透過性電極に印加電圧を加えて発生させた水素ガスの圧力を用いて液体を輸液する水素ポンプであって、
固体電解質膜の一面に水素透過性導電性シートが積層され、他面に複数の水素透過性電極が形成されている絶縁性シートが積層されていることを特徴とするマイクロタス用水素ポンプ。
A hydrogen pump that is built in a microtus system and infuses liquid using the pressure of hydrogen gas generated by applying an applied voltage to a hydrogen permeable electrode,
A hydrogen pump for microtus characterized in that a hydrogen permeable conductive sheet is laminated on one surface of a solid electrolyte membrane and an insulating sheet in which a plurality of hydrogen permeable electrodes are formed on the other surface.
マイクロタスシステムに内蔵し、水素透過性電極に印加電圧を加えて発生させた水素ガスの圧力を用いて液体を輸液する水素ポンプであって、
固体電解質膜の一面に水素透過性導電性シートが積層され、他面に複数の水素透過性電極が形成されている絶縁性シートが積層され、更に、その両面に基板が積層され、各基板には水素透過性電極に対応する位置に気体流路が形成されていることを特徴とするマイクロタス用水素ポンプ。
A hydrogen pump that is built in a microtus system and infuses liquid using the pressure of hydrogen gas generated by applying an applied voltage to a hydrogen permeable electrode,
A hydrogen permeable conductive sheet is laminated on one side of the solid electrolyte membrane, an insulating sheet in which a plurality of hydrogen permeable electrodes are formed on the other side, and a substrate is further laminated on both sides. Is a hydrogen pump for microtus characterized in that a gas flow path is formed at a position corresponding to the hydrogen permeable electrode.
マイクロタスシステムに内蔵し、水素透過性電極に印加電圧を加えて発生させた水素ガスの圧力を用いて液体を輸液する水素ポンプであって、
固体電解質膜の両面に、少なくとも一面にカーボン層よりなる水素透過性電極が形成されてなる難燃性水素透過性基材が、水素透過性電極が固体電解質膜に接触するように積層されており、
前記難燃性水素透過性基材が、ガラス繊維の織布又は不織布であることを特徴とするマイクロタス用水素ポンプ。
A hydrogen pump that is built in a microtus system and infuses liquid using the pressure of hydrogen gas generated by applying an applied voltage to a hydrogen permeable electrode,
A flame retardant hydrogen permeable base material in which a hydrogen permeable electrode comprising a carbon layer is formed on at least one surface is laminated on both sides of the solid electrolyte membrane so that the hydrogen permeable electrode is in contact with the solid electrolyte membrane. ,
The flame retardant hydrogen-permeable base material is a glass fiber woven or non-woven fabric, and a microtus hydrogen pump.
JP2004130156A 2004-03-19 2004-04-26 Hydrogen pump for microtus Expired - Fee Related JP4555597B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004130156A JP4555597B2 (en) 2004-03-19 2004-04-26 Hydrogen pump for microtus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004081107 2004-03-19
JP2004130156A JP4555597B2 (en) 2004-03-19 2004-04-26 Hydrogen pump for microtus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005298958A JP2005298958A (en) 2005-10-27
JP4555597B2 true JP4555597B2 (en) 2010-10-06

Family

ID=35330863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004130156A Expired - Fee Related JP4555597B2 (en) 2004-03-19 2004-04-26 Hydrogen pump for microtus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4555597B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015059767A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-30 積水化学工業株式会社 Electroosmotic flow pump, electroosmotic flow pump manufacturing method, and microfluidic device
WO2015059766A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-30 積水化学工業株式会社 Electroosmotic flow pump

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09127055A (en) * 1995-11-02 1997-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hydrocarbon sensor
JPH10277554A (en) * 1997-04-09 1998-10-20 Konica Corp Water treatment apparatus
JP2001297779A (en) * 2000-04-13 2001-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fuel cell system
JP2003301289A (en) * 2002-04-10 2003-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Oxygen pump
JP2004084136A (en) * 2002-08-28 2004-03-18 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing carbonaceous fiber-woven fabric and gas diffusion layer material for solid polymer type fuel cell

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09127055A (en) * 1995-11-02 1997-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hydrocarbon sensor
JPH10277554A (en) * 1997-04-09 1998-10-20 Konica Corp Water treatment apparatus
JP2001297779A (en) * 2000-04-13 2001-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fuel cell system
JP2003301289A (en) * 2002-04-10 2003-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Oxygen pump
JP2004084136A (en) * 2002-08-28 2004-03-18 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing carbonaceous fiber-woven fabric and gas diffusion layer material for solid polymer type fuel cell

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015059767A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-30 積水化学工業株式会社 Electroosmotic flow pump, electroosmotic flow pump manufacturing method, and microfluidic device
WO2015059766A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-30 積水化学工業株式会社 Electroosmotic flow pump
JPWO2015059767A1 (en) * 2013-10-22 2017-03-09 積水化学工業株式会社 Electroosmotic flow pump, manufacturing method thereof, and microfluidic device
JPWO2015059766A1 (en) * 2013-10-22 2017-03-09 積水化学工業株式会社 Electroosmotic pump

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005298958A (en) 2005-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101473500B1 (en) Membrane electrode assembly, method for producing the same, and solid polymer fuel cell using the same
JP5049064B2 (en) Ion conductive electrolyte membrane inspection method and inspection apparatus
KR101249743B1 (en) Membrane electrode assembly
TWI304463B (en) Vaporizing device and liquid absorbing member
CA2658983C (en) Fuel cell and gasket for fuel cell
JP2007526598A (en) Fuel cell with laminar flow induced dynamic conductive interface, electronic device with the cell, and method of using the same
WO2012005146A1 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus for gas diffusion layer of fuel cell, and fuel cell
US8734632B1 (en) Hydrogen furnace system and method
JP4555597B2 (en) Hydrogen pump for microtus
KR101145628B1 (en) Pinhole detection system of fuel cell
CN104428933A (en) Holding device for fuel cell electrolyte membrane
JP2012163506A (en) In-oil hydrogen detection sensor
JP5208018B2 (en) Hydrogen gas sensor
JP2009145328A (en) Apparatus and method for sensing hydrogen gas
JP5049063B2 (en) Ion conductive electrolyte membrane inspection method and inspection apparatus
JP2002015755A (en) Manufacturing method of phosphoric acid fuel cell
KR102512284B1 (en) Membrane-electrode assembly and preparation method thereof
JP2010003470A (en) Fuel cell
JP2002207024A (en) Co sensor and co concentration measuring method
JP5150173B2 (en) Ion conductive electrolyte membrane inspection method and inspection apparatus
JP5777503B2 (en) Hydrogen gas sensor
JP5273541B2 (en) Polymer fuel cell
JP5193733B2 (en) Ion-conducting electrolyte membrane and method for inspecting joined body of ion-conducting electrolyte membrane and hydrogen electrode
JP2005017173A (en) Oxygen sensor
JP6291369B2 (en) Water content control method and apparatus for fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090924

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091124

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20091124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100525

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100601

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100622

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100716

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees